活性炭比表面积定义及吸附性能形成原理
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活性炭比表面积定义及吸附性能形成原理
活性炭比表面积理应包括内表面积和外表面积,事实上吸附性质主要来自巨大的内表面积,因此不能误认为:把活性炭研碎磨细会明显提高表面积从而提高吸附力。
活性炭外表面积就是活性炭外面的表面积,相对于内表面积,占非常小部分。
活化过程中微晶间产生了形状不同、大小不一的孔隙,内表面积由这大孔,中孔,微孔表面积之和
⑴按IUPAC分:⑵按习惯分:
微孔 <2.0nm 微孔 <100nm
中孔 2~50nm 中孔 100-1000nm
大孔 >50nm。大孔 >1000nm
大孔的孔隙容积一般约为0.2-0.5 mL/g,表面积只约0.5-2 m2/g,其作用一是使吸
附质分子快速深入活性炭内部较小的孔隙中去;二是作为催化载体时,催化剂常少量沉淀在微孔内,大都沉淀在大孔和中孔之中。
中孔的孔隙容积一般约为0.02-1.0mL/g,表面积最高可达几百平方米,一般只有活性炭总蚕种的约5%。其作用能吸附蒸汽,并能为吸附物提供进入微孔的通道,又能直接吸附较大的分子。
微孔的孔隙容积一般只有0.25-0.9mL/g,孔隙数量约为1020个/g,全部微孔表面积约为500-1500m2/g,通常以BET法测算,也有称高达3500-5000 m2/g的。活性炭几乎95%以上的表面积都在微孔中,因此除了有些大分子进不了外,微孔是决定活性炭吸附性能高低的重要因素。